(57)【要約】 【課題】インターネットによる牛の発情管理を自動的に行うシステムを提供する。      【解決手段】牛の脚に自動発信機能を備えた機器番号付の歩数計３を取り付け、インターネット２を介して、この歩数計が計測した任意の時間帯内の牛の歩数をサーバコンピュータ１に自動送信する。サーバコンピュータ１は、利用者ＩＤを含む牛のマスターファイルに、受信した歩数データを歩数計３の機器番号ごとのデータセットとしてデータベース化し、記憶手段に格納する。本発明では、このデータベースに基づき発情開始時刻及び授精適期を推定する。推定された発情開始時刻及び授精適期は、インターネット２に掲載するとともに、他の通信網を介しても利用者に提供される。また、インターネット１を介することで、サーバコンピュータ１にパソコンや携帯電話からアクセスし、データの閲覧、編集加工も可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバコンピュータと利用者の端末機とをインターネットを介して接続し、牛の発情を管理するシステムにおいて、
（１）牛の個体毎に装着され、任意の時間帯における牛の歩数を計測し、自動発信する機器番号付の歩数計と、
（２）歩数計からの受信可能なエリア内に設けられ、歩数計から歩数を受信し、インターネットを介してサーバコンピュータに自動発信する受信機と、
（３）歩数計又は受信機のいずれか一方又は双方に搭載され、任意の時間を設定して、歩数計又は受信機による歩数の自動発信時間を制御する手段と、
（５）サーバコンピュータに接続され、受信した歩数と歩数計の機器番号を対応付けたデータセットをデータベースとして格納する記憶手段と、
（６）サーバコンピュータに搭載され、格納されたデータベースと直近計測時間帯の歩数に基づき、歩数計の機器番号ごとに発情開始時刻を推定し、推定された発情開始時刻に基づき授精適期を推定する演算プログラムと、
（７）サーバコンピュータから利用者に対し、歩数計の機器番号ごとに、少なくとも推定された発情開始時刻と授精適期を通知する通信手段と、
を備えてなる牛の発情管理システム。
【請求項２】
歩数計が自動発信機能を備えた万歩計（登録商標）である請求項１記載の牛の発情管理システム。
【請求項３】
演算プログラムが、直近計測時間帯における時間当たりの歩数と、該直近計測時間帯の直前の所定測定期間内に含まれる各計測時間帯の時間当たりの歩数の移動平均値との比Ｒで、式（１）が成立する時、該直近計測時間帯内における一定の時刻を発情開始時刻と推定する請求項１又は請求項２記載の牛の発情管理システム。
【数１】
2010033329.tif 000011
【請求項４】
演算プログラムが、１日２４時間を毎日同じように区分けし、ｎ個の計測時間帯を設けた場合の直近日におけるｉ番目の計測時間帯の歩数（ｗｉ）と、直近日の前日から所定日数日（ｍ）の間に含まれる直近日と同じｉ番目の計測時間帯の歩数の平均値（Ａｉ）と標準偏差値（σｉ）との和との間で、式（２）が基準回数Ｑｉ回以上連続して成立した時、該直近測定日の時間帯ｉ番目における一定の時刻を発情開始時刻と推定する請求項１又は請求項２記載の牛の発情管理システム。
【数２】
2010033329.tif 000012
【請求項５】
牛が肉用牛であって、演算プログラムが推定された発情開始時刻から１６時間後を発情中央値と設定し、該発情中央値の前後８時間を授精適期と推定する請求項１〜４のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【請求項６】
発情開始時刻及び授精適期の通信手段が、インターネットによる電子メール、または他の回線網によるパソコン、携帯電話、ファクシミリ、及び電話のいずれかである請求項１〜５のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【請求項７】
さらにインターネットを介して、サーバコンピュータに接続し、サーバ内に格納されたデータベースの閲覧又は編集加工が可能な電子端末器を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛の発情管理システム、特にインターネットを介して、牛の発情管理を行うシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、インターネットによる広域の牛の繁殖管理システムを開示している。この管理システムでは、インターネットを介して、サーバコンピュータと酪農家、獣医師、人口授精師等からなる利用者（以下「利用者」という）を接続し、サーバコンピュータで牛の分娩予定日、発情予定日、妊娠鑑定予定日、乾乳予定日等（以下「繁殖情報」という）を算出し、利用者に通知する。しかしながら、このシステムにおける繁殖情報は、いずれも酪農家等が経験と、発情周期、前回発情期等に基づき推定した値をベースにしているもので、いずれも対象となる牛個別の直近の生理情報に基づくものではない。したがって、信頼性に乏しい。また情報の入力負荷も大きく、入力データに遺漏が生じるおそれがある。
【特許文献１】特開２００２−３２８９６７号公報
【０００３】
一方、牛の発情予測を万歩計（登録商標）のような歩数計で行うことは、特許文献２〜６により、広く知られている。これらの文献では、家畜に振動計あるいは歩数計を装着し、家畜の発情による興奮がもたらす体振動を計測して、体振動と生理活動、なかでも発情の間に有意な相関があることを示している。また、特許文献３、４、５、６は、得られた歩数データを無線により受信機に送信し、受信機に有線で接続されたコンピュータで読み込み、処理して、このコンピュータにより発情開始時刻を推定するシステムを開示している。例えば、特許文献５及び６は、牛の雌雄産み分け技術に関する発明であるが、牛の歩数に基づく発情時刻検出装置として、歩数計と集計装置を開示している。この集計装置は、通信装置と、これに有線接続されたコンピュータからなり、通信装置はアンテナを介して歩数計から歩数データを受信する。歩数データは、識別番号ごとにコンピュータに記憶される。しかしながら、このデータ処理システムでは、歩数計により測定され、アンテナを介して通信装置に送信される歩数は、その都度、有線接続されたコンピュータから読み取りにいくシステムである。したがって、管理する牛の頭数が多くなったり、広域にわたったりすると、設備コストがかさみ実用的ではない。
【特許文献２】特開平１０−２１３６５５号公報
【特許文献３】特開２００３−３２５０７７号公報
【特許文献４】特開２００４−３３７０９３号公報
【特許文献５】特開２００８−０２２７６０号公報
【特許文献６】特開２００８−０９２８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、牛の生理活性情報を自動入力する低コストで、信頼性の高いデータベースを構築することのできるインターネットを介した牛の発情管理システムを提供するにある。
【０００５】
また本発明の他の目的は、自動入力されたデータベースに基づき、牛の発情開始時刻及び授精適期を推定し、利用者に自動的に提供することのできるインターネットを介した牛の発情管理システムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成した本発明の牛の発情管理システムは、下記項１を特徴としており、以降各項の実施形態を含む。
【０００７】
項１：サーバコンピュータと利用者の端末機とをインターネットを介して接続し、牛の発情を管理するシステムにおいて、
（１）牛の個体毎に装着され、任意の時間帯における牛の歩数を計測し、自動発信する機器番号付の歩数計と、
（２）歩数計からの受信可能なエリア内に設けられ、歩数計から歩数を受信し、インターネットを介してサーバコンピュータに自動発信する受信機と、
（３）歩数計又は受信機のいずれか一方又は双方に搭載され、任意の時間を設定して、歩数計又は受信機による歩数の自動発信時間を制御する手段と、
（５）サーバコンピュータに接続され、受信した歩数と歩数計の機器番号を対応付けたデータセットをデータベースとして格納する記憶手段と、
（６）サーバコンピュータに搭載され、格納されたデータベースと直近計測時間帯の歩数に基づき、歩数計の機器番号ごとに発情開始時刻を推定し、推定された発情開始時刻に基づき授精適期を推定する演算プログラムと、
（７）サーバコンピュータから利用者に対し、歩数計の機器番号ごとに、少なくとも推定された発情開始時刻と授精適期を通知する通信手段と、
を備えてなる牛の発情管理システム。
【０００８】
項２：歩数計が自動発信機能を備えた万歩計（登録商標）である項１記載の牛の発情管理システム。
【０００９】
項３：演算プログラムが、直近計測時間帯における時間当たりの歩数と、該直近計測時間帯の直前の所定測定期間内に含まれる各計測時間帯の時間当たりの歩数の移動平均値との比Ｒで、式（１）が成立する時、該直近計測時間帯内における一定の時刻を発情開始時刻と推定する項１又は項２記載の牛の発情管理システム。
【００１０】
【数１】
2010033329.tif 000003
【００１１】
項４：演算プログラムが、１日２４時間を毎日同じように区分けし、ｎ個の計測時間帯を設けた場合の直近日におけるｉ番目の計測時間帯の歩数（ｗｉ）と、直近日の前日から所定日数日（ｍ）の間に含まれる直近日と同じｉ番目の計測時間帯の歩数の平均値（Ａｉ）と標準偏差値（σｉ）との和との間で、式（２）が基準回数Ｑｉ回以上連続して成立した時、該直近測定日の時間帯ｉ番目における一定の時刻を発情開始時刻と推定する項１又は項２記載の牛の発情管理システム。
【００１２】
【数２】
2010033329.tif 000004
【００１３】
項５：牛が肉用牛であって、演算プログラムが推定された発情開始時刻から１６時間後を発情中央値と設定し、該発情中央値の前後８時間を授精適期と推定する項１〜４のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【００１４】
項６：発情開始時刻及び授精適期の通信手段が、インターネットによる電子メール、または他の回線網によるパソコン、携帯電話、ファクシミリ、及び電話のいずれかである項１〜５のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【００１５】
項７：さらにインターネットを介して、サーバコンピュータに接続し、サーバ内に格納されたデータベースの閲覧又は編集加工が可能な電子端末器を備えた項１〜６のいずれかに記載の牛の発情管理システム。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のインターネットを介した牛の発情管理システムは、下記の実用上の効果あるいは利点を有する。
（１）任意の時間帯ごとに計測した歩数を、歩数計から受信機、インターネットを介して、コンピュータサーバに自動入力することにより、人手による入力作業を実質的に皆無とし、人的エラーを回避できる。
（２）牛の個体認識を牛が装着している歩数計の機器番号で行うことにより、歩数計で計測した歩数とデータベース中の歩数データが、データセットとして常に一義的に対応付けられる。
（３）牛の歩数によるデータベースに基づき、牛の発情開始時刻及び授精適期を的確に推定し、利用者に自動的に通知できる。
（４）インターネットを介したインターフェイスにより、パスワードさえあれば、どこからでもパソコンや携帯電話端末機からサーバコンピュータに接続でき、利用者が所望する形でデータの閲覧、編集加工ができる。
（５）サーバ能力の範囲内で、多数の広域に亘る利用者に牛ごとの繁殖情報、その他の管理情報を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に図面に従って、本発明の実施の形態を詳述する。図１は、本発明に係わる牛の発情管理システムの一例を概念的に示す模式図である。図１において、サーバコンピュータ１は、管理会社あるいは管理部門に設置する。サーバコンピュータ１には、図２に示すようにデータベースを格納する記憶手段が内蔵されている。サーバコンピュータ１は、インターネットを介して、酪農家等の利用者の管理する牧場Ａ、Ｂ等に接続されている。管理会社又は管理部門の基本作業はサーバコンピュータにより行う。
【００１８】
一方、利用者の牧場Ａ、Ｂ等では、一頭ごとに牛の脚に万歩計（登録商標）のごとき歩数計３ａ、3ｂを取り付け、歩数をカウントする。カウントされた歩数は、歩数計３ａ、3ｂにより特定小電力（約１ｍＷ）の無線帯を利用して、アンテナを介し受信機４ａ、４ｂに自動送信される。
【００１９】
歩数計３ａ、３ｂによる歩数の計測は、あらかじめ設定された時刻に積算を開始し、測定終了時刻で積算を終了する。歩数の積算開始時刻と終了時刻の歩数計測時間帯は任意に設定できるが、好ましくは１〜２時間程度、さらに好ましくは１時間とする。直前の計測時間帯の終了時刻は、次の計測時間帯の開始時刻となる。歩数の積算カウントは、一の計測時間帯が終わり、歩数データがサーバコンピュータ１に自動送信されるとリセットされて、次の時間帯の開始とともに起算される。自動送信時間の制御は、好適には歩数計３ａ、３ｂに、慣用のランダム関数チップ（図示せず）を搭載して行ってもよい。
【００２０】
歩数計３ａ、３ｂとサーバコンピュータ１の間には、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）クライアントを組み込んだ受信機４ａ、４ｂを設ける。一旦この受信機４ａ、４ｂに蓄積された歩数データは、ＦＴＰによりインターネットを介して自動的にサーバコンピュータに送信される。受信機４ａ、４ｂの自動送信時間の制御にも、前記同様に慣用のランダム関数チップ（図示せず）を利用できる。
【００２１】
牛の歩数を受信したサーバコンピュータ１では、利用者ＩＤと、歩数計機器番号と、歩数データを対応付け、一のデータセットとしてデータベースを構築、ハードディスクのごとき記憶手段に格納する。サーバコンピュータは、受信の都度、受信歩数データが後述する基準に該当するか否かを判定する演算プログラムを搭載している。プログラムは、発情開始時刻を推定し、推定発情開始時刻に基づき授精適期を算出する。推定発情開始時刻と授精適期は、インターネットを介して自動的に通知されるとともに、必要に応じて他の通信網を介し利用者に通知することもできる（図示せず）。通信手段は、例えばパソコン、携帯電話端末、電話、ファクシミリ等から、利用者が適宜選択できる。通信手段によっては、出力様式も制限を受ける。例えば、携帯電話端末の場合は、機器の性能上、推定発情開始時刻と授精適期をテキスト形式で送信するが、パソコンの場合は、あらかじめ利用者が指定した表や解析グラフの様式でも利用できる。
【００２２】
本発明では、インターネット２にアクセス可能なパソコンや携帯電話端末を所持していれば、時間と場所に制限されることなく、サーバコンピュータ１にアクセスし、サーバコンピュータ１のデータベースを、例えばＨＴＴＰ形式により随時利用できる。通常、管理会社あるいは管理部門には、通常サーバコンピュータにより管理業務を行うが、必要に応じてパソコン６を置き、閲覧、編集加工することもできる。一方、利用者の牧場Ａ、Ｂでも、パソコン７ａ、７ｂ、または携帯電話端末機８ａ、８ｂを備え、パスワードを取得しておれば、セキュリティ上許容できる範囲で、データの閲覧、編集加工ができる。データベースの改ざんを防ぐ理由から、利用者ＩＤにはランクを設定し、出力様式を含む加工機能を制限することもできる。
【００２３】
図２は図１に示す牛の発情管理システム運用作業フロー図である。図２において、管理会社あるいは管理部門では、利用者の所有する繁殖牛ごとに、マスターファイルを作成する。マスターファイルの基礎データは、例えば図４に示す利用者名、利用者ＩＤ、牧場名、パスワード、歩数計機器番号、該歩数計を装着した牛の生年月日、出産暦、病歴等からなる。マスターファイルの基礎データは、利用者が管理会社又は管理部門に提供する。
【００２４】
管理会社又は管理部門は、牛の歩数データベースを作成する。データベースは、図３に示すように歩数計機器番号と対応付けたデータセットからなる。本発明では、牛の固有認識番号の代わりに、牛に装着された歩数計の機器番号を利用することにより、歩数計のカウント歩数データと、データベース上の記録歩数データとを自動的かつ一義的に生成させる。これにより、人為的な誤入力や誤作動、誤認識等によるエラーを防止できる。また、歩数計を取り外せば、歩数計の電源が自動的にオフになるか、もしくは歩数データが極端な異常値を示し、実質的にデータの蓄積が中断するように設定できる。利用者がひとつの歩数計を日により誤って他の牛に装着しない限り、エラーは起こりえず、信頼性の高いデータベースが生成される。生成されたデータベースは、入出力可能な状態で、サーバコンピュータ１の記憶装置に格納される。
【００２５】
構築されたデータベースに基づく本発明の発情データ（発情開始時刻と授精適期）のうち、発情開始時刻の推定には、平均値に基づく方式と、標準偏差値に基づく方式がある。後者の方が精度は高いが、状況に応じて前者も簡便で、利用者の牛の管理状況に応じて適宜選択が可能である。
【００２６】
平均値方式に基づく発情開始時刻の推定は、次のように行う。現在までに計測が終了している計測時間帯のうち、直近の計測時間帯の歩数ｘ（０）を受け入れる都度、演算プログラムは式（１）の演算を行う。すなわち、歩数ｘ（０）を計測時間帯の時間の長さｈ（０）で除し、単位時間当たりの歩数ｘ（０）／ｈ（０）を算出する。通常、この計測時間帯の時間の長さｈは、各計測時間帯を通じて同一の時間、例えば１時間に設定する。１時間の場合は、歩数計のカウント歩数即単位時間当たりの歩数となる。直近前の過去の計測時間帯における直前の計測時間帯の単位時間当たりの歩数をｘ（１）／ｈ（１）とすると、所定測定期間Ｔ内の最初の単位時間当たりの歩数の値はｘ（ｎ）／ｈ（ｎ）となる。本発明では、新たに受け入れた直近計測時間帯の時間当たりの歩数ｘ（０）／ｈ（０）を、直前の所定測定期間Ｔの移動平均値Ｘ／Ｈで除し、その比Ｒを基準値として求める。移動平均値Ｘ／Ｈの対象測定期間Ｔの長さは、１６８時間（７日）〜４３２時間（１８日）とするのが好適で、望ましくは３６０時間（１５日）である。１６８時間未満ではデータのばらつきによる変動が大きく、４３２日を超えると前発情周期による歩数の変動を含む可能性があり、精度の高い発情開始時刻の推定が困難となる。本発明では、基準値Ｒが１．２以上となった時、直近計測時間帯の一定の時刻、例えば測定開始時刻、中間時刻、又は終了時刻を発情開始時刻と推定するように設定する。この基準値は、信頼性の観点から望ましくは１．５である。
【００２７】
【数３】
2010033329.tif 000005
【００２８】
標準偏差値方式に基づく発情開始時刻の推定は、式（２）により行う。式（２）が連続して３回以上成立した時、発情開始時刻は、計測時間帯の一定の時刻、例えば測定開始時刻、中間時刻、または測定終了時刻とする。
【００２９】
【数４】
2010033329.tif 000006
【００３０】
式（２）において、ｗｉ（０）は、１日２４時間を毎日同じように区分けし、ｎ個の計測時間帯を設け、ｉ番目（１≦ｉ≦２）の計測時間帯の歩数である。ｉ番目の計測時間帯の測定開始時刻と測定終了時刻は、毎日同じように設定する。測定終了時刻では、ｉ番目の測定歩数はリセットされ、同時にｉ＋１番目の計測時間帯の測定が開始される。こうして、各計測時間帯は連続する。サーバコンピュータでは、直近のｉ番目の計測時間帯の歩数を過去の歩数と比較するため、まず前日（当日の１日前の日）から所定日数日ｍまでの間の各日の同じ時刻の計測時間帯（ここではｉ番目の計測時間帯）の歩数に基づき平均値を求める。すなわち、当日の前日のｉ番目の計測時間帯の歩数をｗｉ（１）とすると、所定日数日であるｍ日前の歩数はｗｉ（ｍ）で表わされ、前日からｍ日前までの間の平均歩数Ａｉは、式（３）となる。
【００３１】
【数５】
2010033329.tif 000007
【００３２】
また、前日からｍ日までの間の標準偏差値σは、平均歩数Ａｉと所定計測日数ｍとから式（４）で表すことができる。この平均歩数Ａｉ及びσｉには、当日のｉ番目の計測時間帯の歩数ｗｉ（０）は、算入されていない。
【００３３】
【数６】
2010033329.tif 000008
【００３４】
一般に、牛に対する給餌や牛舎の掃除などの管理業務は、毎日略同時間に行われ、管理作業に対する牛の行動もそれに倣い、同程度の歩数となる傾向が強い。したがって、直近当日及び前日から過去の所定日数日ｍ間の平均値Ａｉは、計測時間帯の時刻の選択に応じて変化する。本発明では、当該飼育場所における家畜の毎日の歩数の測定結果と発情の有無を調べておき、発情係数αｉ（１≦αｉ≦２）を定めておく。また基準回数は、連続してＱｉ≧３（整数）と設定し、誤推定を回避する。
【００３５】
図５は、前記発情開始時刻の推定基礎となる肉用牛の歩数データの推移を示す折れ線グラフである。図５の（ａ）は、５月３日から２日間の計測時間帯ごとの歩数で、平均値方式による授精適期推定根拠を示す。一方、図５の（ｂ）は、４月２７日から１２日間の各日同一計測時間帯の歩数で、標準偏差方式による授精適期の推定根拠を示す。測定対象は肉用牛で、折れ線は実測歩数と基準となる移動平均歩数を示している。図５から明らかなように、牛の歩数と発情は、（ａ）（ｂ）のいずれの計測時間帯によっても強い相関を示しており、発情が起こると歩数が基準値を超えて高まる。
【００３６】
この発情開始時刻に基づく授精適期Ｐの推定は、平均値方式でも標準偏差値方式でも、肉用牛の場合には下式による。
【００３７】
【数７】
2010033329.tif 000009
【００３８】
例えば、前記式(１)の基準値Ｒ＝１．５が成立時の最初の直近測定期間帯の測定開始時刻を発情開始時刻ｐ１と推定すると、授精適期Ｐは、式（５）に基づき、このｐ１から１６時間経過後のｐ２を発情中央値とし、発情中央値から前後８時間となる。この時間の設定は、表１の実測値に基づく。すなわち、表１から明らかなように、授精による受胎率は、発情開始時刻から１６時間目を発情中央値とし、前後８時間が５０％以上であり、この期を外すと３０％以下となる。図５では、発情中央値後の歩数は既に減少傾向にあるが、受胎率はなお高い。本発明者等の知見によれば、特許文献５に示すように、この発情中央値より前の８時間ではメスが生まれ易く、後の８時間ではオスが生まれる傾向にある。授精時期に加えて、雌雄の産み分け適期に関する情報も、また本発明の繁殖情報のひとつとして提供することができる。なお、乳用牛の場合は、発情周期も肉用牛と若干異なるので、式（５）の時間設定に当たっては、表１同様の受胎率テストをするのが望ましい。
【００３９】
【表１】
2010033329.tif 000010
【００４０】
本発明では、発情開始時刻と授精適期の他に、必要に応じてその他の繁殖情報や、管理情報を通知することもできる。推定発情開始時刻と授精適期以外の繁殖情報としては、例えば分娩予定日、発情予定日、妊娠鑑定予定日などを含めることができる。またその他の管理情報には、特許文献２に示すような牛の歩数に反映される肝蛭症や卵巣腫膿などの疾病情報等の健康管理情報を含むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の牛の発情管理システムは、広域にわたり多数散在する利用者、あるいは利用者が管理する牧場ごとの牛の発情管理を一元的に行うのに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係わる牛の発情管理システムの一例を概念的に示す模式図である。
【図２】図１に示す発情管理システムの作業工程を示すフロー図である。
【図３】図２のマスターファイル、歩数データシートの一例を示す様式図である。
【図４】図２の発情データ出力票の一例を示す様式図である。
【図５】牛の歩数データを示すグラフで、（ａ）は計測時間帯ごとの推移、（ｂ）は計測日ごとの同一時間の計測時間推移である。
【符号の説明】
【００４３】
１…サーバコンピュータ
２…インターネット
３ａ、３ｂ…歩数計
４ａ、４ｂ…受信機
５ａ、５ｂ…アンテナ
６…管理側パソコン
７ａ、７ｂ…利用者側パソコン
８ａ、８ｂ…携帯電話端末機
【図１】
2010033329.tif 000013
【図２】
2010033329.tif 000014
【図３】
2010033329.tif 000015
【図４】
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【図５】
2010033329.tif 000017